[发明专利]水力测功器主轴及转子配合锥度的检测装置及加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型船舶中的水力测功器的加工和检测领域，特别是水力测功器主轴及转子配合锥度的检测装置及加工方法。

背景技术

圆锥过盈连接具有结构简单、承载能力大、承受冲击或变载的性能好、配合的定心精度高以及便于无损重复拆装的优点。

转子及主轴是水力测功器的关键部件。转子作为包容件，其内孔与被包容件主轴通过圆锥过盈配合连接。转子与主轴连接的可靠性是水力测功器制造质量的关键。

Y30S水力测功器的主轴及第一转子2、第二转子3的结构如图1所示，其内、外锥度配合面主要技术指标如下：

1、主轴外圆及转子内孔的锥度为1：25；

2、转子锥孔相对于主轴锥面的压入行程为25±0.5mm ;

3、转子锥孔相对于主轴锥面的过盈量1±0.02mm；

4、转子锥孔与主轴锥面的接触率≥90%; 

5、主轴的长度为5860mm，转子的外圆直径为3040mm；

6、主轴外锥的长度为1008mm，第一、第二转子的厚度均为504mm;

传统方法是将主轴外锥加工成品，转子内锥孔留一定的加工余量，然后在主轴外锥表面涂红色色油，以主轴作为塞规，将主轴外锥插入转子内锥中，通过内、外锥面互研形成研点，然后逐步手工磨去转子内孔上着色的研点而达到锥度的接触率要求。但这种方法会使转子的内锥孔轴心线产生偏移，使转子在装配后其外圆及端面的跳动超出公差要求。将外形尺寸如此巨大的配合锥面直接通过机械加工的方法达到上述技术指标，目前在水力测功器制造业还没有成功的先例。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水力测功器主轴及转子配合锥度的检测装置及加工方法，可以在数控机床上进行转子内锥，主轴外锥的机械加工，使用本发明进行锥度连接面检验，使主轴及转子的配合面能够满足过盈量、锥度联结面的接触率等要求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水力测功器主轴及转子配合锥度的检测装置，包括用于支承转子的垫块，垫块与转子之间设有可调斜铁；

还设有多根与转子连接的可调螺杆，可调螺杆一端与转子连接，另一端与底板连接，底板上设有用于顶起主轴的液压千斤顶。

还设有与转子上端面连接的定位块，定位块的内壁与主轴的平直段接触。

所述的可调斜铁中，至少两个带斜面的块体通过斜面互相接触，其中至少一个块体上设有延伸部，两个块体在延伸部的位置通过可调螺栓连接，以使两个块体沿着斜面互相运动。

还包括用于测量转子内径的千分尺定位支撑，千分尺定位支撑两端设有伸入到转子内孔的延伸部，延伸部上设有用于容纳内径千分尺的测量槽，测量槽水平对齐，所述的测量槽经过转子内孔直径。

位于测量槽内的内径千分尺的轴线至转子端面的距离与转子大端测量点至转子端面的距离相同。

一种采用上述的装置加工和检测水力测功器主轴及转子的方法，包括以下步骤：

一、以主轴锥度段小端的主轴测量段终点为基准加工主轴锥度段；

二、加工完成后以百分表检测该锥度段的X、Y座标，核算实测数据与设计要求的偏差值，作为转子内锥孔的加工参考值；

三、根据转子厚度和相对过盈量计算得到转子大端测量点的直径，以转子大端测量点的直径为基准，按设计要求加上实测的主轴锥度段偏差值为修正，加工转子内锥孔；

四、在地面布置多个垫块，每个垫块上放置可调斜铁，将转子锥孔小端朝下放置在可调斜铁上，在转子上端面放置水平仪，调整可调斜铁使转子端面水平；

五、在转子锥孔均匀涂上色油，用行车通过主轴吊具将主轴吊至垂直状态，在主轴的锥面上涂上另一种颜色的色油，调整主轴与转子锥孔同心并垂直，运行行车钩头，调整主轴置于转子锥孔内，并不与转子锥孔接触，锁紧定位块，使主轴与转子锥孔精确同心，运行行车钩头继续下行，将主轴外锥插入转子内锥孔中，使主轴靠自重在转子锥面上形成接触面；

六、检测；

七、通过液压千斤顶将主轴顶出，对比主轴锥面和转子锥孔内壁上的色油，得出锥面接触率；

通过上述步骤实现水力测功器主轴及转子的加工和检测。

在步骤一中，在主轴锥度段小端车出一段长度为L的外圆，控制该外圆的直径即为主轴测量段终点处的直径；

半精车锥度，控制该锥度的起点与主轴测量段终点重合，确保锥度部分的加工余量；

以主轴测量段起点为基准对刀，精车外圆锥度，可刚好将直线段外圆车去，以确保主轴测量段终点的尺寸精度。